Zeno and anti-Zeno effects for quantum Brownian motion
本文研究了量子布朗运动的Zeno效应和反Zeno效应。我们挑出的参数的系统和水库之间的交叉管理芝诺和反芝诺动态。我们证明，对于高水库温度，环境引起的退相干的短时间行为是最终负责的芝诺或反芝诺效应的发生。最后，我们提出了一种方法来操纵系统的衰变率，并观察一个受控的连续通道，从衰变抑制衰变加速使用工程水库中的捕获离子的上下文中。
2006-10-04 quant-ph
Comment on "Nonexponential Decay Via Tunneling in Tight-Binding Lattices and the Optical Zeno Effect"
S. Longhi [1]研究了耦合到紧束缚晶格的不稳定态的生存概率P（t），找到了描述非指数衰减的精确解析解。当第一个耦合小于其他耦合时，他表明P（t）自然分解为两项;一项是指数衰减，与伽莫夫的方法一致，另一项是对这种衰减的修正。本评论的第一个目的是表明施加在系统上的条件;第一个站点的站点能量设置在带的中心，限制了结果的一般性。基于系统的谱特性的分解消除了这个限制[2]。本文的另一个观点是，对于弱耦合极限，作者指出，Zeno效应发生在t小于t* 时，这里t* 是方程g_eff（t*）=g_0的最小根;对于强耦合极限，反Zeno效应发生在t接近t** 时，这里t** 是g_eff的第一个峰值。通过使用光谱公式，我们表明，反芝诺效应不仅需要一个强的耦合限制，也是必要的选择共振能量和宽度，使相消干涉可以发生。我们提出了这种干扰，并给出了解析表达式和物理解释的t* 和t**。
2007-10-08 quant-ph
Quantum Zeno Effect in Cavity QED: Experimental Proposal with Non Ideal Cavities and Detectors
我们提出了一个实验，两个耦合微波腔和一个“隧穿”光子观察的里德伯原子的通道。我们在参考文献\cite{art1}中模拟耦合腔，并包括耗散效应以及有限的检测效率。我们还考虑现实的有限原子场相互作用时间，并提供了一个简单的分析表达式的光子“隧穿”的概率，包括所有这些影响。我们表明，足够小的耗散常数的效果可以观察到与目前的实验设施。
2007-10-01 quant-ph
Observation of the Quantum Zeno and Anti-Zeno effects in an unstable system
我们首次在不稳定系统中观测到量子芝诺和反芝诺效应。冷的钠原子被困在一个远失谐的光驻波中，在一段受控的时间内被加速。对于大的加速度，原子可以通过隧穿逃离捕获势。最初，被囚禁原子的数量表现出强烈的非指数衰减特征，演变成特征指数衰减行为。我们反复测量在非指数衰减的初始阶段仍然被困的原子数量。根据测量的频率，我们观察到的衰减是抑制或增强相比，未扰动的系统。
2001-04-08 quant-ph
Quantum Control by Imaging : The Zeno effect in an ultracold lattice gas
我们证明了超冷格子气中的量子隧穿控制的测量反作用施加的成像过程。一种{ \em in situ}成像技术用于获取限制在浅光晶格中的超冷气体的重复图像。由这些位置测量引起的反作用修改了晶格内原子的相干量子隧穿。通过平滑地改变从原子系综中提取空间信息的速率，我们观察到从位置测量对隧穿动力学几乎没有影响的“弱测量制度”到测量引起的本地化导致隧穿大抑制的“强测量制度”的连续交叉。这种对相干隧穿的抑制是量子芝诺效应的表现。我们的研究实现了在格子气中的海森堡纵格显微镜的实验演示，并揭示了量子测量对介观量子系统相干演化的影响。此外，这表明了一个强大的技术，通过空间分辨测量反作用的相互作用的多体量子系统的控制。
2014-11-11 cond-mat.quant-gas quant-ph
Nonlinear Zeno dynamics due to atomic interactions in Bose-Einstein condensate
我们发现，非线性相互作用诱导的Zeno和反Zeno效应的广义玻色-约瑟夫森模型（与现场相互作用和二阶隧道）描述玻色-爱因斯坦凝聚体在双阱阱中的粒子从其中一个阱中移除。我们发现，在位相互作用导致\textit{only}的Zeno效应，这出现在长的演化时间，而二阶隧穿导致一个强烈的衰减的原子布居在短的演化时间，让人想起反Zeno效应，并破坏非线性Zeno效应由于在位相互作用在长时间.
2014-09-03 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Tunneling under Coherent Control by Sequences of Unitary Pulses
研究了一种抑制或加速量子态隧穿的一般相干控制方案。该方法是基于确定性的，或随机的，单一的脉冲序列，影响负责量子动力学的基本干涉现象，而不诱导退相干，或崩溃的系统的相干演化。控制序列对随后的量子动力学的影响进行了分析，通过使用微扰理论的控制脉冲字段中的第一顺序和相比，动态去耦（DD）协议和序列的脉冲崩溃的相干演化和诱导量子芝诺（QZE）或量子反芝诺效应（AZE）。分析揭示了一个微妙的相互作用之间的相干和不相干的现象，并表明，由于QZE或AZE的演变类似的动态可以产生从随机序列的单一脉冲时，平均在所有可能的实现。
2010-09-07 quant-ph
Selective quantum Zeno effect of ultracold atom-molecule scattering in dynamic magnetic fields
我们证明了利用多个频率的动态磁场可以有选择地产生原子与分子之间的超冷散射的终态。动态磁场控制的机制是基于所选散射通道的广义量子芝诺效应。特别是，我们使用的原子-分子自旋翻转散射表明，在非弹性散射中的分子的选定的最终自旋投影的过渡可以被抑制的Floquet工程的初始和最终状态之间的耦合的动态调制。
2021-12-14 physics.atom-ph quant-ph
Frequent observations accelerate decay: The anti-Zeno effect
量子芝诺效应（QZE）是一个惊人的预言，即任何不稳定的量子态的衰变都可以通过足够频繁的观察（测量）来抑制。一致的意见支持QZE作为量子力学的一般特征，这应该导致任何衰变的抑制。QZE普遍性的主张取决于这样的假设，即原则上可以在太短的时间间隔内进行连续观测，以使系统发生明显变化。然而，这一假设和QZE的普遍性迄今几乎没有被调查。我们已经解决了这些问题，表明：（一）QZE主要是无法达到的辐射或放射性衰变，因为所需的测量率将导致系统解体;（二）衰变加速频繁的测量（反芝诺效应- AZE）是更普遍的比它的抑制。AZE被示出为可观察到的隧穿速率的增强（例如，对于在斜升电势中或在电流扫描的约瑟夫森结中捕获的原子），荧光速率（例如，对于受噪声光场扰动的里德伯原子）和光子去极化率（在随机调制的普克尔斯盒中）。
2001-02-06 quant-ph
Experimental proof of Quantum Zeno-assisted Noise Sensing
在理想的量子芝诺效应中，重复的量子投影测量可以冻结量子系统的相干动力学。然而，在弱量子芝诺制度，测量反作用可以允许感测半经典场波动。在这方面，我们从理论上展示了如何结合控制操纵的量子二能级系统，用作探针，与一系列的投影测量有直接访问的噪声关联函数。我们实验测试的有效性所提出的噪声传感方法上的适当工程玻色-爱因斯坦凝聚体的$^{87}Rb$原子上实现的原子芯片。我们相信，我们的量子基于Zeno的方法可以打开一个新的量子传感设备的新途径。
2019-11-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.other quant-ph
Quantum description of classical apparatus: Zeno effect and decoherence
我们研究的测量过程中处理经典探测器完全量子力学。作为一个通用的模型，我们使用一个点接触探测器耦合到一个电子在量子点和隧道进入连续。研究了向经典描述的过渡和退相干机制。我们集中在测量的电子衰减率的连续的影响。我们证明了芝诺（或反芝诺）效应需要一个非均匀的连续态密度。在这种情况下，我们表明，反芝诺效应只涉及到平均衰减率，而足够小的时间芝诺效应总是发生。我们讨论了我们的结果的实验后果和在测量过程中的投影假设的作用。
2003-05-11 cond-mat quant-ph
Zeno Freezing and Anti-Zeno Acceleration of the Dynamic Evolution of Acoustic Topological Boundary States
本文在空间调制拓扑声波导中利用类量子测量模拟 Zeno 子空间微扰，理论与实验揭示拓扑边界态隧穿的 Zeno 冻结与反 Zeno 加速条件及机制。
2025-01-07 cond-mat.other physics.class-ph quant-ph
Irreversible photon transfer in an ensemble of $Λ$-type atoms and photon diode
我们发现，一对量子化腔模与光谱展宽的兰姆达型原子系综相互作用类似于耦合到玻色子库的两能级系统系综。这为光子模式之间的不可逆光子转移提供了可能性。可以设计储存器的态密度以及量子态，从而允许观察诸如量子芝诺效应和反芝诺效应、衰变通道的相消干涉以及压缩真空中的衰变等效应。作为一个特定的应用，我们讨论了光子二极管，即一个设备，该设备将单个光子从两个输入端口中的任何一个端口引导到一个公共的输出端口。
2009-07-03 quant-ph
Classical limit of the quantum Zeno effect
量子系统在有限时间间隔内进行无限次测量的演化被限制在希尔伯特空间的一个固有子空间中。这种现象被称为“量子芝诺效应”：一个粒子在密集的观察下不会进化。这种效应与经典的进化论不同，经典的进化论显然不受任何观测的影响。通过半经典分析，我们将表明，当普朗克常量趋于零时，量子芝诺效应在所有阶次上都消失，因此它是一种没有经典模拟的纯量子现象，处于相同的隧穿水平。
2009-11-30 math-ph math.MP quant-ph
Constrained dynamics via the Zeno effect in quantum simulation: Implementing non-Abelian lattice gauge theories with cold atoms
我们展示了如何工程经典噪声可以用来产生约束哈密顿动力学的原子量子模拟器的多体系统，利用连续芝诺效应。在讨论了一般理论框架之后，我们重点讨论了格点规范理论背景下的应用，其中施加奇异的准局部约束通常具有挑战性。我们证明了阿贝尔和非阿贝尔规范理论的计划的有效性，并讨论了工程耗散约束如何取代复杂的，非局部的相互作用模式的全球耦合激光场。
2014-04-11 cond-mat.quant-gas hep-lat quant-ph
Measurements of Quasiparticle Tunneling Dynamics in a Bandgap-Engineered Transmon Qubit
我们已经设计了transmon量子比特的带隙分布相结合的掺杂氧的铝隧道结电极和清洁铝作为准粒子陷阱，调查由于准粒子隧穿的能量弛豫。量子位的弛豫时间$T_1$被证明是不敏感的带隙工程。在相对较低的$E_J/E_C$下工作，使得transmon跃迁频率明显依赖于电荷宇称，从而使我们能够检测到穿过量子位结的准粒子隧穿。准粒子动力学已被研究，通过监测的频率切换由于偶/奇宇称变化的实时。它表明开关时间快于10 $μ$ s，表明必须减少准粒子诱导的弛豫以实现远长于100 $μ$ s的$T_1$。
2011-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Quantum Brownian motion for periodic coupling to an Ohmic bath
我们从理论上展示了工程油藏和量子布朗粒子之间的周期性耦合如何导致动态稳态的形成，其特征在于有效温度高于环境温度。系统的平均稳态能量比环境特性所预期的要高。该系统反复经历非马尔可夫行为-因此，相应的有效衰减长的演化时间总是平均强于马尔可夫的。我们还强调的后果，该计划的芝诺-反芝诺交叉依赖，除了周期性$τ$，也对系统的总演化时间。
2007-03-08 quant-ph
Semi-classical formula for quantum tunneling in asymmetric double-well potentials
尽管自从量子力学出现以来，人们已经研究了量子隧穿，但文献似乎没有包含一般非对称双阱势中隧穿的简单（教科书）公式。在强局域化的制度下，我们推导出一个简洁的解析公式的基础上的WKB半经典方法。讨论了两个不同的非对称势的例子：两个局域能级简并或非简并。对于第一种情况，我们还讨论了一个表现量子芝诺效应的含时问题。
2012-07-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Zeno Manipulation of Quantum Dots
我们研究量子芝诺效应，即，通过频繁的测量抑制量子演化可以用于将量子点与其周围的电子库隔离。与经常研究的离散能级之间的隧穿情况相反，我们考虑电子从连续储层隧穿到点中的离散能级。在这种情况下实现量子芝诺效应可能要困难得多，因为在储层中留下的孔的波包远离点附近之前应该重复测量。因此，所需的重复率可以通过具有与点共振的平带（具有慢的群速度）或足够小的费米速度或强的外部磁场来降低。我们还考虑了反芝诺效应，即，测量如何加速或实现量子进化。
2022-08-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Landau-Zener evolution under weak measurement: Manifestation of the Zeno effect under diabatic and adiabatic measurement protocols
分析了连续弱非选择性测量下Landau-Zener-Stueckelberg-Majorana（LZ）过程的时间演化和渐近结果.我们比较两个测量协议，其中无论是绝热或非绝热水平的人口（连续和弱）监测。弱测量形式主义，使用高斯克劳斯算子描述，导致时间演化的特点是马尔可夫失相过程，这在非绝热测量协议是类似于早期的研究LZ动态在失相环境。铸造的语言的测量理论的问题，使我们有可能比较非绝热和绝热测量方案，考虑工程失相作为控制设备，并检查芝诺效应的表现在不同的测量协议。特别地，在非绝热布居的测量下，芝诺效应不是表现为被测系统在其初始状态下的冻结，而是表现为两个非绝热状态的相等渐近布居的方法。这种行为可以追溯到弱测量形式主义在强测量极限中的行为方式，测量时间和强度之间存在内在关系。
2014-07-26 cond-mat.stat-mech quant-ph
Oscillator tunneling dynamics in the Rabi model
人们熟悉的拉比模型，包括一个耦合到量子谐振子的两能级系统，当耦合强度变得与单个子系统频率相当时，它继续产生丰富而令人惊讶的物理学。我们构造的制度，其中振荡器的频率是小的相比，二能级系统和耦合强度匹配或超过振荡器的频率的近似解。将我们的全量子计算与先前的半经典近似相关联，我们发现振荡器的动力学可以被认为是经典双阱势中粒子隧穿的一个很好的近似，尽管联合系统的基本纠缠性质。我们评估的前景，观察振荡器隧穿的背景下，纳米或微机械实验，并发现，它应该是可能的，如果适当的高耦合强度可以设计。
2013-12-18 quant-ph
Fidelity of fermionic atom-number states subjected to tunneling decay
原子序数态是超冷化学、原子干涉和量子信息处理的重要信息源。最近的实验已经实现了它们的确定性制备在被困少费米子系统。我们分析了这些状态的隧穿衰减，无论是在生存概率，和非逃逸概率，这可以从测量中提取的完整的计数统计。在短时间内，生存概率表现出偏离指数规律。衰变由多粒子芝诺时间控制，芝诺时间表现出量子统计和接触相互作用的特征。随后的指数制度管理的动态，我们提供了准确的分析表达式相关的衰减率。这两个动力学制度说明了一个现实的模型。最后，给出了多粒子量子衰变的全局图像。
2012-01-20 cond-mat.quant-gas quant-ph
Noise-induced Zeno-like effect in a spin-chain quantum battery
本研究证明在自旋链量子电池中，适当设计的噪声可诱导类Zeno效应，稳定存储能量并提升充电性能，其中比特-相位翻转通道兼具快速充电与高存储优势。
2025-09-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Collective dissipation engineering of interacting Rydberg atoms
本研究在里德伯原子系统中实现了可调的态分辨损耗通道，揭示了相互作用驱动的奇异点偏移和构型选择性Zeno效应，并展示了其在多体链中蒸馏不需要自旋构型的潜力，为强相互作用开放量子系统的耗散工程提供了新方法。
2025-09-08 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Cosmic Lockdown: When Decoherence Saves the Universe from Tunneling
University of Portsmouth（朴茨茅斯大学）；Syracuse University（雪城大学）；ENS, CNRS, Université PSL, Sorbonne Université, Université Paris Cité（法兰西高等师范学院，法国国家科学研究中心，巴黎文理研究大学，索邦大学，巴黎西岱大学）
本文研究了退相干如何抑制量子隧穿，通过环境监控稳定虚假真空占据，从而实现宇宙的局部极小值锁定。
2026-03-11 gr-qc hep-th quant-ph
Tunneling Spectroscopy in Superconducting Circuit Lattices
本研究在超导电路晶格中实现隧穿谱学，通过工程化驱动耗散粒子库测量位点分辨激发谱，提取准粒子与准空穴谱、重构集体激发空间结构，观测到强相互作用Bose-Hubbard晶格超流-莫特绝缘体转变的能隙变化及三体相互作用效应，为多体态表征提供新工具。
2025-05-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Correlated Error Bursts in a Gap-Engineered Superconducting Qubit Array
本文发现间隙工程超导量子比特阵列中，电离辐射冲击引起量子比特频率负向偏移，导致相关相位错误，影响量子纠错性能。
2025-06-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
A two-band Bose-Hubbard model for many-body resonant tunneling in the Wannier-Stark system
我们研究了复杂多体量子系统的实验可实现的范例，两带Wannier-Stark模型，对于该模型，可以设计希尔伯特空间中的扩散以及多体Landau-Zener过程。在共振隧穿条件下，在多体避免交叉中发现了规则到量子混沌谱之间的交叉。示出的光谱特性，以确定跨级联的朗道-齐纳事件的状态的演变。我们应用所获得的光谱信息来研究我们的多体系统的非平衡动力学在不同的参数制度。
2013-06-11 cond-mat.quant-gas nlin.CD quant-ph
Engineered Tunable Decay Rate and Controllable Dissipative Dynamics
利用量子振子自旋玻色子模型描述的辅助隧穿自由度的调制，研究了二能级系统（量子比特）的操纵耗散动力学。我们的结果表明，量子比特的退相干率可以显着抑制，同时其品质因数提高。此外，调制的动态磁化率表现出多峰特征，这是指示的基础结构和可测量的实验。我们的研究结果表明，组合自由度和量子比特之间的相互作用是至关重要的减少量子比特的耗散和扩展量子操作的相干制度大得多。该策略可用于对抗量子信息处理中量子相干性的恶化。
2022-04-06 cond-mat.stat-mech physics.atom-ph physics.chem-ph
Spin dynamics in a strongly driven system: very slow Rabi oscillations
在多能级共振的情况下，考虑了隧道效应和自旋轨道耦合对电场驱动下双量子点自旋动力学的联合影响。我们证明了隧穿在类拉比自旋翻转跃迁的形成中起着至关重要的作用。与弱电场的线性行为相反，自旋翻转率变得比两能级模型的预期小得多，并且在较强的场中显示出对驱动场振幅的振荡依赖性。此外，在多能级共振系统中，实现完全自旋翻转是非常困难的。这两个效应与芝诺效应相似，芝诺效应通过测量减慢了可观察物体的动力学。结果，通过电场的自旋操纵变得比预期的效率低得多。
2012-03-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Tunneling in the Brillouin Zone: Theory of Backscattering in Valley Hall Edge Channels
最近的一系列实验一直在探索玻色子系统中的拓扑输运，例如光子或声子。在绝大多数情况下，时间反演对称性被保留，并且能带结构通过适当的几何结构选择来设计，以在高对称点附近产生拓扑非平凡的带隙。然而，这留下了大准动量后向散射的可能性，破坏了拓扑保护。到目前为止，人们还不清楚这种影响可以被充分抑制的确切条件是什么。在目前的工作中，我们介绍了一个全面的半经典理论的动量空间中的隧道跃迁，描述背散射的最重要的系统类之一，基于谷霍尔效应。我们预测，即使是一个光滑的畴壁有效的散射中心发展的地方确定的壁和能量的斜率。此外，我们的理论提供了一个定量分析的指数抑制的总反射振幅增加畴壁平滑度。
2021-06-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Using bi-fluxon tunneling to protect the Fluxonium qubit
本研究通过设计波函数最小重叠并利用双磁通子隧穿，在Fluxonium电路中实现部分保护，实验测得弛豫和退相时间，为量子计算提供新方向。
2024-02-07 quant-ph
Effect of the measurement on the decay rate of a quantum system
研究了在探测器连续监测下电子从量子点隧穿出来的过程。结果表明，整个系统的薛定谔方程可以简化为新的布洛赫型速率方程，该方程同时描述了探测器和被测系统的时间发展。使用这些方程，我们发现，不稳定系统的连续测量并不影响其指数衰减，$\exp (-Γt)$，相反的预期基于量子芝诺效应。然而，隧穿电子的能量分布的宽度不再是$Γ$，而是由于检测器产生的退相干而增加。
2000-01-02 cond-mat hep-ph nucl-th
Stabilization of multi-mode Schrodinger cat states via normal-mode dissipation engineering
非高斯量子态已经通过工程耗散在单模和双模电路量子电动力学结构中确定性地制备和自主稳定。然而，目前还不知道如何将这种技术扩展到多模非高斯系统。在这里，我们将耗散工程升级到非线性谐振器阵列的集体（正常）模式，并展示如何稳定多模薛定谔猫态。这些态是在任意数目的腔中离域的单模相干态的多光子和多模量子叠加。我们考虑定制的耗散耦合谐振器之间的参数驱动，并具有现场的非线性，这是一个克尔型非线性或工程双光子损耗。对于这两种类型的非线性，我们发现相同的精确封闭形式的解决方案的二维稳态流形的叠加的多模薛定谔猫态。进一步证明了在强耗散耦合的Zeno极限下，偶宇称多模猫态可以确定性地从真空中制备。值得注意的是，工程双光子损失引起了一个快速弛豫的稳定状态，保护状态准备退相干由于内在的单光子损失和定制耗散耦合的缺陷，在较长的时间设置。弛豫时间与系统大小无关，使得状态准备可扩展。多模猫态自然地被赋予了随系统大小呈指数增加的噪声偏置，并且因此可以被用于量子信息的增强的鲁棒编码。
2021-11-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Influence of measurement on the life-time and the line-width of unstable systems
研究了电子隧穿出量子点的量子芝诺效应。结果表明，整个系统的薛定谔方程可以简化为描述探测器和被测系统的组合时间发展的布洛赫型速率方程。利用这些方程，我们发现不稳定系统的连续测量不影响其指数衰减到具有恒定态密度的库。然而，隧穿电子的能量分布的宽度不等于寿命的倒数--它由于探测器产生的退相干而增加。我们扩展的分析的情况下，由能量依赖的态密度描述的水库，我们表明，连续测量这样的量子系统的影响的指数衰减率和能量分布。衰变并不总是减慢，但可能会加速。隧穿电子的能量分布可以揭示测量前不可见的谱线。
2000-05-24 cond-mat nucl-th quant-ph
Topologically protected perfect crossed Andreev reflection in flux-engineered quantum wire junctions
School of Physics, University of Hyderabad（海德拉巴大学物理学院）
本文提出通量可调四端正常金属-超导体结，通过调控磁通量与中心结跳跃实现100%效率的拓扑保护完美交叉安德烈耶夫反射，为固态量子信息处理提供非局域纠缠产生的高鲁棒性架构。
2026-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Tuning quantum tunneling in WSe$_2$ via strain engineering
Chouaïb Doukkali University（舒艾布·杜卡利大学）；Universidad de La Serena（拉塞雷纳大学）；Universidad de Tarapacá（塔拉帕卡大学）
基于低能Dirac框架和Landauer-Büttiker形式，理论研究了单层WSe$_2$中应变对自旋和谷分辨传输、电导及极化的调控作用，揭示了应变作为有效调谐参数可显著改变量子干涉和共振隧穿行为，为自旋电子学和谷电子学器件设计提供新途径。
2026-05-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherent control of thermoelectric performance via engineered transmission functions in multi-dot Aharonov-Bohm heat engine
School of Basic Sciences, Indian Institute of Technology Bhubaneswar（印度技术学院布巴内斯瓦尔基础科学学院）；Thayer School of Engineering, Dartmouth College（达特茅斯学院塞耶工程学院）
本研究理论探究多量子点AB热电热机的量子干涉调控策略，通过设计传输函数平衡功率与效率，确定最优参数区间，验证量子点数量、结构不对称性等对性能的影响，为高性能量子热电器件提供新路径。
2025-09-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Real-Time Instantons in Complex-Driven Qubits
本文研究复耦合周期驱动的量子拉比模型，发现非幺正相干驱动产生单向瞬子解，实现快速确定性隧穿至基态，提供无需耗散浴的PT对称高保真量子比特重置方法，并可将吸引子置于布洛赫球任意点。
2025-10-09 math-ph math.MP quant-ph
Electrically tunable quantum interference of atomic spins on surfaces
本研究通过扫描隧道显微镜中的电场调控原子自旋间的磁相互作用，实现了单自旋和耦合自旋对的LZSM量子干涉，为强驱动下全电学量子操控开辟了新途径。
2025-06-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Transmission through Cantor structured Dirac comb potential
本研究引入Cantor结构Dirac梳势系统，首次探讨分形几何Dirac梳势下的非相对论量子隧穿，基于超周期势理论推导透射概率闭式表达式，并发现带状特征与尖锐透射共振现象。
2024-10-11 math-ph math.MP quant-ph
Quantum Simulation of an Extended Fermi-Hubbard Model Using a 2D Lattice of Dopant-based Quantum Dots
哈伯德模型是理解莫特绝缘体和铜氧化物高温超导体等凝聚态系统中基本多体物理的主要模型之一。利用扫描隧道显微镜（STM）在硅中进行原子级精确制造的最新进展使得单掺杂剂和少掺杂剂量子点的原子级制造以及基于掺杂剂的器件中的隧穿的原子级控制成为可能。然而，多组件装置的复杂制造要求意味着使用这些系统来模拟二维（2D）费米-哈伯德物理尚未被证明。在这里，我们克服了这些挑战，通过整合原子制造的最新发展，并展示了模拟量子模拟的二维扩展费米-哈伯德哈密顿使用STM制造的3x3阵列的单/少掺杂剂量子点。我们展示了低温量子传输和调谐的电子系综使用面内门作为有效的探针来表征多体属性，如电荷添加，隧道耦合，和阵列内的无序的影响。通过控制阵列晶格常数与亚纳米精度，我们展示了调谐的跳跃幅度和长程相互作用，并观察到有限大小的模拟莫特绝缘过渡到金属的行为在阵列中。通过提高测量温度，模拟了输运谱中热激活跃迁和Hubbard带形成的影响。我们比较了模拟量子模拟和数值模拟的结果，以帮助理解阵列内的能谱和共振隧穿。在这项研究中所展示的结果作为一个发射点，一类新的工程人工晶格，以模拟强关联材料的扩展费米-哈伯德模型。
2021-10-18 cond-mat.str-el quant-ph
The fate of the false vacuum: Finite temperature, entropy and topological phase in quantum simulations of the early universe
尽管是“大爆炸”和宇宙暴胀理论的核心，但量子场论对虚假真空隧穿的预测还没有得到验证。为了解决这个问题的指数复杂性，一个工程玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）形式的桌面量子模拟器已经被提出来给出量子场方程的动力学解。在本文中，我们给出了一个数值的可行性研究的BEC量子模拟器在现实的条件和温度下，近似截断维格纳（TW）相空间方法。我们报告了在这些模拟中观察到的假真空隧穿，以及具有不同拓扑性质的多个气泡“宇宙”的形成。隧穿使耦合玻色场的相对相位从亚稳态过渡到稳定的“真空”。我们包括有限的温度效应，将在实验室实验中发现，并在Floquet空间中的调制不稳定性的截止依赖进行分析。我们的数值相空间模型不使用薄壁近似，这是不适用于宇宙学有趣的模型。它有望在动力学过程中给出正确的量子处理，包括叠加和纠缠。通过分析一种称为拓扑相熵（TPE）的非局域观测值，我们的模拟提供了关于真实真空中相结构的信息。我们观察到一个合作的效果，其中真正的真空泡代表不同的宇宙，每个有一个或两个不同的拓扑结构。TPE最初随时间增加，在多重宇宙形成时达到峰值，然后随时间减少到相序真空状态。这给出了一个宇宙形成的模型，其中有两个不同的阶段，这是粒子-反粒子不对称问题的一个可能的解决方案。
2020-10-16 gr-qc hep-th quant-ph
